Mercoledi, 20 settembre 2017 - ORE:23:48

Veicolare molecole che interagiscono con le cellule in intelaiature di DNA : una ricerca prova che è possibile


Sono più che ottimi i risultati che giungono dal team di ricercatori del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering di Harvard: Shawn Douglas, Ido Bachelet e George M . Church hanno ideato e realizzato una struttura – un’ intelaiatura, anzi un “ origami “, come preferiscono che lo si definisca – di DNA , contenente molecole di interesse biologico destinate a cellule specifiche, in grado di riconoscere le cellule bersaglio con estrema precisione, affidandosi a sequenze – modificabili a piacimento – di triplette di DNA esposte fuori dalla intelaiatura stessa.

Questo origami di acido deossiribonucleico agisce quindi come un vero e proprio robot di dimensioni nanometriche , capace di spostarsi nell’organismo selezionando le cellule cui consegnare il proprio carico di molecole sulla base della composizione chimica dell’ esterno della membrana cellulare. La forma del nanorobot è quella di un piccolissimo barile aperto longitudinalmente, le cui metà sono tenute insieme da cerniere di DNA. All’ interno del nanorobot possono essere inseriti svariati tipi di molecole, che, quando i “ lacci “ di DNA esterni dell’ intelaiatura si legano con specifici componenti della membrana cellulare, vanno a legare i recettori della cellula, modificandone il comportamento sfruttando le catene molecolari di comunicazione intracellulare.

Douglas e collaboratori hanno quindi messo a punto con successo un nanorobot contenente anticorpi che inducono il suicidio cellulare programmato – o apoptosi – , istruendolo per legare cellule cancerose. Le cellule cancerose sono facilmente riconoscibili dalle cellule sane, poiché spesso esse espongono in modo anomalo molecole di membrana oppure producono sostanze in quantità eccessive – fra cui anche quelle che vengono esposte all’ esterno della cellula – .

Su queste basi il team del Wyss Institute ha elaborato lacci di DNA specifici per cellule tumorali: il nanorobot ha mostrato di saper riconoscere le cellule anomale, liberando anticorpi che inducono l’ attivazione intracellulare “ a cascata “ di particolari molecole, le caspàsi, deputate allo smantellamento cellulare dall’ interno. Ogni caspasi è in grado di digerire un dato componente cellulare – proteine, acidi grassi, DNA , RNA – e simultaneamente attivare caspasi appartenenti ad altre famiglie. Così facendo le cellule tumorali sono indotte ad autodistruggersi.

I ricercatori del Wyss Institute non si sono però fermati qui: essi hanno dimostrato che il potere di discernimento che il robot può apprendere attraverso i lacci di DNA è tale da permettergli di agire magari su un linfoma ma non su una cellula leucemica, o addirittura di liberare particolari molecole per una e particolari molecole per l’ altra.

Questa ricerca fa dunque emergere in modo chiaro la potenza che è insita nella tecnologia dell’ origami a DNA, ed inoltre affronta da un punto di vista nuovo ed interessante la grande sfida della terapia selettiva delle cellule tumorali.



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